จะสร้างเลขสุ่มใน Bash ได้อย่างไร

จะสร้างตัวเลขสุ่มภายในช่วงใน Bash ได้อย่างไร

$RANDOMใช้ มันมักจะมีประโยชน์เมื่อใช้ร่วมกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย ตัวอย่างเช่นในการสร้างตัวเลขสุ่มระหว่าง 1 ถึง 10 (รวม)

$ echo $((1 + RANDOM % 10))
3

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงในฟังก์ชั่นvariables.c เวอร์ชันที่เก่ากว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงเส้นอย่างง่าย เวอร์ชัน 4.0 ของการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการอ้างอิงถึงกระดาษ 1985 ซึ่งสันนิษฐานว่าหมายความว่ามันเป็นแหล่งที่ดีของตัวเลขเทียมหลอก ฉันจะไม่ใช้มันสำหรับการจำลอง (และแน่นอนว่าไม่ใช่สำหรับ crypto) แต่มันอาจจะเพียงพอสำหรับงานเขียนสคริปต์ขั้นพื้นฐานbrand()bash

หากคุณกำลังทำบางสิ่งที่ต้องมีการสุ่มตัวเลขที่รุนแรงคุณสามารถใช้/dev/randomหรือ/dev/urandomหากพวกเขามีให้:

$ dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

โปรดดู$RANDOM:

$RANDOM เป็นฟังก์ชัน Bash ภายใน (ไม่ใช่ค่าคงที่) ที่ส่งคืนเลขจำนวนเต็มเทียมในช่วง 0 - 32767 ไม่ควรใช้เพื่อสร้างคีย์การเข้ารหัส

นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้shuf (มีให้ใน coreutils)

shuf -i 1-100000 -n 1

ลองสิ่งนี้จากเปลือกของคุณ:

$ od -A n -t d -N 1 /dev/urandom

ที่นี่-t dระบุว่ารูปแบบผลลัพธ์ควรเป็นเลขทศนิยม กล่าวว่าในการอ่านหนึ่งไบต์จาก-N 1/dev/urandom

คุณสามารถรับหมายเลขสุ่มได้จาก awk

awk 'BEGIN {
   # seed
   srand()
   for (i=1;i<=1000;i++){
     print int(1 + rand() * 100)
   }
}'

มี $ RANDOM อยู่ ฉันไม่รู้ว่ามันทำงานอย่างไร แต่มันได้ผล สำหรับการทดสอบคุณสามารถทำได้:

echo $RANDOM

ฉันชอบเคล็ดลับนี้:

echo ${RANDOM:0:1} # random number between 1 and 9
echo ${RANDOM:0:2} # random number between 1 and 99

...

ตัวเลขสุ่มตั้งแต่ 0 ถึง 9

echo $((RANDOM%10))

หากคุณใช้ระบบ linux คุณสามารถรับจำนวนสุ่มจาก/ dev / random หรือ / dev / urandom ระวังตัว / dev / สุ่มจะบล็อกหากว่ามีตัวเลขสุ่มไม่เพียงพอ หากคุณต้องการความเร็วมากกว่าการใช้ randomness / dev / urandom

"ไฟล์" เหล่านี้จะถูกเติมด้วยตัวเลขสุ่มที่สร้างโดยระบบปฏิบัติการ ขึ้นอยู่กับการใช้ / dev / random ในระบบของคุณหากคุณได้รับตัวเลขสุ่มจริงหรือหลอก ตัวเลขสุ่มที่แท้จริงจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับเสียงรบกวนในแบบฟอร์มความช่วยเหลือที่รวบรวมจากไดรเวอร์อุปกรณ์เช่นเมาส์ฮาร์ดไดรฟ์เครือข่าย

คุณสามารถรับตัวเลขสุ่มจากไฟล์ด้วยdd

ฉันใช้ความคิดเหล่านี้สองสามข้อและสร้างฟังก์ชันที่ควรทำงานได้อย่างรวดเร็วหากต้องการตัวเลขสุ่มจำนวนมาก

การโทรodมีราคาแพงหากคุณต้องการตัวเลขสุ่มจำนวนมาก แต่ฉันเรียกมันครั้งเดียวและเก็บ 1024 หมายเลขสุ่มจาก / dev / urandom เมื่อrandมีการเรียกจำนวนสุ่มสุดท้ายจะถูกส่งกลับและปรับขนาด มันจะถูกลบออกจากแคช เมื่อแคชว่างเปล่าจะมีการอ่านตัวเลขสุ่มอีก 1024 ตัว

ตัวอย่าง:

rand 10; echo $RET

ส่งคืนตัวเลขสุ่มใน RET ตั้งแต่ 0 ถึง 9

declare -ia RANDCACHE
declare -i RET RAWRAND=$(( (1<<32)-1 ))

function rand(){  # pick a random number from 0 to N-1. Max N is 2^32
  local -i N=$1
  [[ ${#RANDCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RANDCACHE=( $(od -An -tu4 -N1024 /dev/urandom) ); }  # refill cache
  RET=$(( (RANDCACHE[-1]*N+1)/RAWRAND ))  # pull last random number and scale
  unset RANDCACHE[${#RANDCACHE[*]}-1]     # pop read random number
};

# test by generating a lot of random numbers, then effectively place them in bins and count how many are in each bin.

declare -i c; declare -ia BIN

for (( c=0; c<100000; c++ )); do
  rand 10
  BIN[RET]+=1  # add to bin to check distribution
done

for (( c=0; c<10; c++ )); do
  printf "%d %d\n" $c ${BIN[c]} 
done

UPDATE: มันใช้ไม่ได้ผลกับ N. ทั้งหมดมันยังเปลืองบิตสุ่มหากใช้กับ N. เล็ก ๆ สังเกตว่า (ในกรณีนี้) ตัวเลขสุ่ม 32 บิตมีเอนโทรปีเพียงพอสำหรับ 9 ตัวเลขสุ่มระหว่าง 0 และ 9 (10 * 9 = 1,000,000,000 <= 2 * 32) เราสามารถดึงตัวเลขสุ่มหลายตัวจากค่าแหล่งสุ่ม 32 แต่ละแหล่ง

#!/bin/bash

declare -ia RCACHE

declare -i RET             # return value
declare -i ENT=2           # keep track of unused entropy as 2^(entropy)
declare -i RND=RANDOM%ENT  # a store for unused entropy - start with 1 bit

declare -i BYTES=4         # size of unsigned random bytes returned by od
declare -i BITS=8*BYTES    # size of random data returned by od in bits
declare -i CACHE=16        # number of random numbers to cache
declare -i MAX=2**BITS     # quantum of entropy per cached random number
declare -i c

function rand(){  # pick a random number from 0 to 2^BITS-1
  [[ ${#RCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RCACHE=( $(od -An -tu$BYTES -N$CACHE /dev/urandom) ); }  # refill cache - could use /dev/random if CACHE is small
  RET=${RCACHE[-1]}              # pull last random number and scale
  unset RCACHE[${#RCACHE[*]}-1]  # pop read random number
};

function randBetween(){
  local -i N=$1
  [[ ENT -lt N ]] && {  # not enough entropy to supply ln(N)/ln(2) bits
    rand; RND=RET       # get more random bits
    ENT=MAX             # reset entropy
  }
  RET=RND%N  # random number to return
  RND=RND/N  # remaining randomness
  ENT=ENT/N  # remaining entropy
};

declare -ia BIN

for (( c=0; c<100000; c++ )); do
  randBetween 10
  BIN[RET]+=1
done

for c in ${BIN[*]}; do
  echo $c
done

การอ่านไฟล์พิเศษจาก / dev / random หรือ / dev / urandom อักขระเป็นวิธีที่จะไป

อุปกรณ์เหล่านี้จะส่งกลับตัวเลขสุ่มอย่างแท้จริงเมื่ออ่านและออกแบบมาเพื่อช่วยให้แอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์เลือกคีย์ความปลอดภัยสำหรับการเข้ารหัส ตัวเลขสุ่มดังกล่าวถูกดึงมาจากเอนโทรปีของสระว่ายน้ำซึ่งมีส่วนร่วมในเหตุการณ์สุ่มต่างๆ {LDD3, Jonathan Corbet, Alessandro Rubini และ Greg Kroah-Hartman]

ไฟล์ทั้งสองนี้เป็นส่วนต่อประสานกับการสุ่มเคอร์เนลโดยเฉพาะ

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

ซึ่งดึงสุ่มไบต์อย่างแท้จริงจากฮาร์ดแวร์ถ้าฟังก์ชั่นดังกล่าวเป็นการใช้ฮาร์ดแวร์ (ปกติคือ) หรือดึงจากเอนโทรปีพูล (ประกอบด้วยการกำหนดเวลาระหว่างเหตุการณ์เช่นเมาส์และคีย์บอร์ดอินเตอร์รัปต์และอินเตอร์รัปต์อื่นที่ลงทะเบียนกับ SA_SAMPLE_RANDOM)

dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

ใช้งานได้ แต่เขียนเอาต์พุตที่ไม่จำเป็นจากddไปยัง stdout คำสั่งด้านล่างให้จำนวนเต็มที่ฉันต้องการ ฉันยังสามารถรับจำนวนบิตสุ่มที่ระบุตามที่ฉันต้องการโดยการปรับ bitmask ที่กำหนดให้กับการขยายเลขคณิต:

me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump 
                         -d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))

เกี่ยวกับ:

perl -e 'print int rand 10, "\n"; '

บางทีฉันอาจจะสายไปหน่อย แต่สิ่งที่เกี่ยวกับการใช้jotเพื่อสร้างตัวเลขสุ่มภายในช่วงใน Bash?

jot -r -p 3 1 0 1

สิ่งนี้จะสร้างตัวเลขสุ่ม ( -r) ที่มีความแม่นยำทศนิยม 3 ตำแหน่ง ( -p) ในกรณีนี้คุณจะได้รับหนึ่งหมายเลขระหว่าง 0 ถึง 1 ( 1 0 1) คุณยังสามารถพิมพ์ข้อมูลตามลำดับ แหล่งที่มาของตัวเลขสุ่มตามคู่มือคือ:

ตัวเลขสุ่มจะได้รับผ่าน arc4random (3) เมื่อไม่มีการระบุเมล็ดและผ่านการสุ่ม (3) เมื่อมีการให้เมล็ด

จากคำตอบที่ยอดเยี่ยมของ @Nelson @Barun และ @Robert นี่คือสคริปต์ Bash ที่สร้างตัวเลขสุ่ม

• สามารถสร้างจำนวนหลักที่คุณต้องการ
• แต่ละหลักจะถูกสร้างแยกจากกัน/dev/urandomซึ่งดีกว่าในตัวของ Bash มาก$RANDOM

#!/usr/bin/env bash

digits=10

rand=$(od -A n -t d -N 2 /dev/urandom |tr -d ' ')
num=$((rand % 10))
while [ ${#num} -lt $digits ]; do
  rand=$(od -A n -t d -N 1 /dev/urandom |tr -d ' ')
  num="${num}$((rand % 10))"
done
echo $num

สร้างตัวเลขสุ่มในช่วง 0 ถึง n (จำนวนเต็ม 16 บิตที่ลงนามแล้ว) ชุดผลลัพธ์เป็นตัวแปร $ RAND ตัวอย่างเช่น:

#!/bin/bash

random()
{
    local range=${1:-1}

    RAND=`od -t uI -N 4 /dev/urandom | awk '{print $2}'`
    let "RAND=$RAND%($range+1)"
}

n=10
while [ $(( n -=1 )) -ge "0" ]; do
    random 500
    echo "$RAND"
done

การแยกโปรแกรมแบบสุ่มหรือใช่ / ไม่ใช่; 1/0; เอาต์พุตของจริง / เท็จ:

if [ $RANDOM -gt 16383  ]; then              # 16383 = 32767/2 
    echo var=true/1/yes/go_hither
else 
    echo var=false/0/no/go_thither
fi

จากถ้าคุณขี้เกียจที่จะจำ 16383:

if (( RANDOM % 2 )); then 
    echo "yes"
else 
    echo "no"
fi